(57)【要約】【課題】  種火燃焼によって大熱量発生用噴射の着火を行うことでメイン燃焼を遅らせてＮＯｘを低減させる遅角燃焼運転では、経時変化等により種火用噴射の消失が発生すると大熱量発生用噴射が燃焼しないため、遅角燃焼運転の実施の妨げになっている。【解決手段】  所定の学習条件が成立すると、遅角燃焼運転で、且つ種火用噴射量Ｑｐの不足によって失火が起こりやすい状態にエンジンの運転状態を調整する。その状態で失火を検出すると、失火した気筒の種火用噴射量Ｑｐを漸次増加させて、失火が無くなった際の種火用補正量Ｑｐｉを記憶する。その後、記憶した種火用補正量Ｑｐｉに基づいて種火用噴射量Ｑｐを補正する。これにより、種火用噴射量ＱｐがＮＯｘ低減効果を喪失するほど多くなるのを防ぐことができるとともに、遅角燃焼運転を長期に亘り確実に実施することができる。【選択図】  図１
2006083719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に噴射供給された燃料を圧縮着火可能な内燃機関と、
この内燃機関の気筒内に燃料を噴射供給するインジェクタと、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタを開閉駆動制御する制御装置とを備え、
この制御装置は、前記インジェクタによって前記気筒内に前段噴射と、それに続く後段噴射とを実行可能に設けられ、
前段噴射の燃焼により後段噴射が着火し、前段噴射の消失により後段噴射が着火しない噴射形態を実施可能なディーゼルエンジン制御システムにおいて、
このディーゼルエンジン制御システムは、前記内燃機関において失火した気筒を検出する失火検出手段を備え、
前記制御装置は、前記失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の前段噴射量を失火が解消するまで増加補正する前段噴射量補正手段を備えることを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前段噴射は種火用噴射であり、それに続く後段噴射は大熱量発生用噴射であり、
大熱量発生用噴射を単独では燃焼が困難な遅角側にて噴射させて、種火用噴射の圧縮着火による種火燃焼によって大熱量発生用噴射を着火させる遅角燃焼運転が可能であり、
前記前段噴射量補正手段は、前記遅角燃焼運転時に、前記失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の種火用噴射量を失火が解消するまで増加補正する種火用噴射量補正手段であることを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記制御装置は、
（ａ）前記内燃機関の動作期間が所定の間隔に達し、且つ前記内燃機関の運転状態が安定した学習条件が成立したか否かを判定する学習実施判定手段と、
（ｂ）この学習実施判定手段が学習条件の成立を判定した際に、前段噴射量の不足によって失火が起こりやすい状態に前記内燃機関の運転状態を調整する運転状態調整手段と、  （ｃ）前記失火検出手段が失火を検出した際に、失火した気筒の前段噴射量を漸次増加させる漸増手段と、
（ｄ）失火が無くなった際の前段補正量を記憶する補正量記憶手段と、
（ｅ）この補正量記憶手段によって記憶された前段補正量を、他の前段噴射量に反映させる補正反映手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記漸増手段は、噴射回数初期の前段補正量の増加割合を大きくし、失火のまま噴射回数が多くなると前段補正量の増加割合を減らす初期急増パターンにて前段噴射量を補正することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記前段噴射量補正手段は、前記インジェクタの通電時間を長くする、あるいは前記インジェクタに噴射供給される燃料の供給圧を高めることで、前段噴射量を増加補正することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記前段噴射量補正手段は、前段補正量が予め設定された閾値を超えた場合に、異常を判定する異常判定手段を備えることを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の回転数の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の排気温度の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の排気ガス中の空燃比の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の気筒内の圧力である筒内圧の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の気筒内のイオン電流値の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のディーゼルエンジン制御システムにおいて、
前記失火検出手段は、前記内燃機関の燃焼音の変動から、前記内燃機関の失火を検出することを特徴とするディーゼルエンジン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前段噴射の燃焼により後段噴射が着火して、前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態が実施可能なディーゼルエンジン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多段噴射の形態の１つとして、種火用噴射（遅角燃焼運転の噴射形態における前段噴射）を圧縮着火させ、単独では燃焼が困難な遅角側にて大熱量発生用噴射（遅角燃焼運転の噴射形態における後段噴射）を行い、種火用噴射による種火燃焼によって大熱量発生用噴射の着火を行うことで、メイン燃焼（大熱量発生用噴射による燃焼）の燃焼角を遅らせて、排気ガスのうち、特にＮＯｘの低減を狙いとした遅角燃焼運転（低ＮＯｘ運転）が提案されている（特許文献なし）。
このように、内部容積が膨張して圧力および温度が抑えられる気筒内にてメイン燃焼が行われるため、排気ガス中のＮＯｘが抑えられる（ＮＯｘは高温高圧であるほど発生量が増える）。
なお、燃焼温度を下げる技術としては、ＥＧＲ（エンジンガス再循環装置）も広く知られている。
【０００３】
上述した遅角燃焼運転を実施する場合、種火用噴射が確実に噴射され、且つ確実に燃焼することが要求される。
この理由は、種火用噴射が消失した場合、後段の大熱量発生用噴射を着火させることができなくなる。すると、エンジントルクの低下や、エンジン回転数の低下を招くとともに、未燃焼ガスがエンジンより排出される不具合が生じるためである。
【０００４】
ここで、燃料噴射装置に用いられるインジェクタ等の各装置は、経時変化等によって出力特性が変化し、インジェクタから噴射される噴射量が変化する可能性がある。
このため、燃料噴射装置におけるインジェクタ等の各装置の経時変化等により、種火用噴射が消失する可能性があり、遅角燃焼運転によるＮＯｘ低減技術の採用の妨げとなっている。
また、種火燃焼を確実なものとするために、種火用噴射量（遅角燃焼運転の噴射形態における前段噴射量）を多めに設定することも考えられるが、種火燃焼による圧力上昇および温度上昇を招いてしまう。すると、大熱量発生用噴射が燃焼する際のＮＯｘ低減効果を喪失することになり、種火用噴射量を多めにすることは望ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態において、前段噴射の消失を防ぐことのできるディーゼルエンジン制御システムの提供にあり、第２の目的は、遅角燃焼運転において種火用噴射量をＮＯｘ低減効果を喪失するほど多めに設定することなく、且つ種火用噴射による種火燃焼を確実に行うことのできるディーゼルエンジン制御システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける制御装置は、前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態の実施中に、失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の前段噴射量を失火が解消するまで増加補正するものである。
このように、失火を検出した際に、失火した気筒の前段噴射量を失火が解消するまで増加補正することにより、前段噴射が消失しても、直ぐさま前段噴射の消失を防ぐことができる。
【０００７】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける制御装置は、遅角燃焼運転時に、失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の種火用噴射量を失火が解消するまで増加補正するものである。
このように、遅角燃焼運転中に失火を検出した際に、失火した気筒の種火用噴射量を失火が解消するまで増加補正することにより、種火用噴射量がＮＯｘ低減効果を喪失するほど多くなるのを防ぐことができる。
また、種火用噴射が消失しても、直ぐさま種火用噴射の消失を防いで単独では燃焼が困難な遅角側の大熱量発生用噴射を確実に燃焼させるものであるため、遅角燃焼運転を長期に亘り確実に実施可能にでき、遅角燃焼運転によって排気ガス中のＮＯｘを抑えることができる。
【０００８】
［請求項３の手段］
請求項３の手段が請求項１（前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態）に適用される場合について説明する。
（ａ）内燃機関の動作期間が所定の間隔に達し、且つ内燃機関の運転状態が安定した学習条件が成立したことを判定すると、（ｂ）前段噴射量の不足によって失火が起こりやすい状態に内燃機関の運転状態を調整する。次に、（ｃ）失火検出手段が失火を検出すると、失火した気筒の前段噴射量を漸次増加させ、（ｄ）失火が無くなった際の前段補正量を記憶する。そして、（ｅ）内燃機関の運転中（少なくとも前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態の実施中）は、記憶した前段補正量を、他の前段噴射量に反映させる。
（１）このように内燃機関の動作期間が所定の間隔に達した時に、学習運転（前段噴射量の不足によって失火が起こりやすい状態）が実施されるため、学習運転の頻度が下がる。即ち、内燃機関の運転状態が不安定な学習運転の頻度を下げることができる。
（２）内燃機関の運転状態が安定した状態で学習運転を行うため、外乱が抑えられ、前段補正量の精度を高めることができる。
（３）内燃機関の運転中（少なくとも前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態の実施中）は、前段補正量で前段噴射量が補正されるため、前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態を長期に亘り実施可能にできる。
【０００９】
請求項３の手段が請求項２（遅角燃焼運転）に適用される場合について説明する。
（ａ）内燃機関の動作期間が所定の間隔に達し、且つ内燃機関の運転状態が安定した学習条件が成立したことを判定すると、（ｂ）遅角燃焼運転で、且つ種火用噴射量の不足によって失火が起こりやすい状態に内燃機関の運転状態を調整する。次に、（ｃ）失火検出手段が失火を検出すると、失火した気筒の種火用噴射量を漸次増加させ、（ｄ）失火が無くなった際の種火用補正量を記憶する。そして、（ｅ）内燃機関の運転中（少なくとも遅角燃焼運転中）は、記憶した種火用補正量を、他の種火用噴射量に反映させる。
（１）このように内燃機関の動作期間が所定の間隔に達した時に、学習運転（種火用噴射量の不足によって失火が起こりやすい状態）が実施されるため、学習運転の頻度が下がる。即ち、内燃機関の運転状態が不安定な学習運転の頻度を下げることができる。
（２）内燃機関の運転状態が安定した状態で学習運転を行うため、外乱が抑えられ、種火用補正量の精度を高めることができる。これによって、種火用噴射量がＮＯｘ低減効果を喪失するほど多くなるのを防ぐことができる。
（３）内燃機関の運転中（少なくとも遅角燃焼運転中）は、種火用補正量で種火用噴射量が補正されるため、遅角燃焼運転を長期に亘り確実に実施可能にでき、遅角燃焼運転によって排気ガス中のＮＯｘを抑えることができる。
【００１０】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける漸増手段は、噴射回数初期の前段補正量（または種火用補正量）の増加割合を大きくし、失火のまま噴射回数が多くなると前段補正量（または種火用補正量）の増加割合を減らす初期急増パターンによって前段噴射量（または種火用噴射量）を補正するものである。
このように、噴射回数初期の前段補正量（または種火用補正量）の増加割合を大きくすることにより、失火を短時間で無くすことができる。
また、噴射回数が多くなると前段補正量（または種火用補正量）の増加割合を減らすことにより、前段補正量（または種火用補正量）の精度を高めることができる。
【００１１】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける前段噴射量補正手段（または種火用噴射量補正手段）は、インジェクタの通電時間を長くする、あるいはインジェクタに噴射供給される燃料の供給圧を高めることで、前段噴射量（または種火用噴射量）を増加補正するものである。
【００１２】
［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける前段噴射量補正手段（または種火用噴射量補正手段）は、前段補正量（または種火用補正量）が予め設定された閾値を超えた場合に、異常を判定するものである。
このように、エンジン性能の劣化を未然に防ぐことが可能になる。
【００１３】
［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の回転数の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。
【００１４】
［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の排気温度の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。
【００１５】
［請求項９の手段］
請求項９の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の排気ガス中の空燃比の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。
【００１６】
［請求項１０の手段］
請求項１０の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の気筒内の圧力である筒内圧の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。
【００１７】
［請求項１１の手段］
請求項１１の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の気筒内のイオン電流値の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。  
【００１８】
［請求項１２の手段］
請求項１２の手段を採用するディーゼルエンジン制御システムにおける失火検出手段は、内燃機関の燃焼音（燃焼振動を含む）の変動から、内燃機関の失火を検出するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
最良の形態１のディーゼルエンジン制御システムは、気筒内に噴射供給された燃料を圧縮着火可能な内燃機関と、この内燃機関の気筒内に燃料を噴射供給するインジェクタと、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタを開閉駆動制御する制御装置とを備える。
このディーゼルエンジン制御システムは、前段噴射の燃焼により後段噴射が着火し、前段噴射の消失により後段噴射が着火しない噴射形態を実施可能なものである。
このディーゼルエンジン制御システムは、内燃機関において失火した気筒を検出する失火検出手段を備える。
また、制御装置は、失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の前段噴射量を失火が解消するまで増加補正する前段噴射量補正手段を備えるものである。
【００２０】
最良の形態２のディーゼルエンジン制御システムは、気筒内に噴射供給された燃料を圧縮着火可能な内燃機関と、この内燃機関の気筒内に燃料を噴射供給するインジェクタと、内燃機関の運転状態に応じてインジェクタを開閉駆動制御する制御装置とを備える。
この制御装置は、インジェクタによって気筒内に種火用噴射と、それに続く大熱量発生用噴射とを実行可能に設けられており、大熱量発生用噴射を単独では燃焼が困難な遅角側にて噴射させ、種火用噴射の圧縮着火による種火燃焼によって大熱量発生用噴射を着火させる遅角燃焼運転が可能なものである。
このディーゼルエンジン制御システムは、内燃機関において失火した気筒を検出する失火検出手段を備える。
また、制御装置は、遅角燃焼運転時に、失火検出手段が失火を検出した際、失火した気筒の種火用噴射量を失火が解消するまで増加補正する種火用噴射量補正手段を備えるものである。
【００２１】
最良の形態３のディーゼルエンジン制御システムにおける制御装置は、
（ａ）内燃機関の動作期間が所定の間隔に達し、且つ内燃機関の運転状態が安定した学習条件が成立したか否かを判定する学習実施判定手段と、
（ｂ）この学習実施判定手段が学習条件の成立を判定した際に、前段噴射が消失すると後段噴射が着火しない噴射形態（または遅角燃焼運転）で、且つ前段噴射量（または種火用噴射量）の不足によって失火が起こりやすい状態に内燃機関の運転状態を調整する運転状態調整手段と、
（ｃ）失火検出手段が失火を検出した際に、失火した気筒の前段噴射量（または種火用噴射量）を漸次増加させる漸増手段と、
（ｄ）失火が無くなった際の前段補正量（または種火用噴射量）を記憶する補正量記憶手段と、
（ｅ）この補正量記憶手段によって記憶された前段補正量（または種火用噴射量）を、他の前段噴射量（または種火用噴射量）に反映させる補正反映手段とを備えるものである。
【実施例１】
【００２２】
本発明をコモンレール式燃料噴射システムに適用した実施例１を図１〜図７を参照して説明する。まず、コモンレール式燃料噴射システムの基本構成を図６、図７を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射システムは、例えばディーゼルエンジン１に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール２、インジェクタ３、サプライポンプ４、ＥＣＵ５（エレクトリック・コントロール・ユニットの略：制御装置に相当する）等から構成される。
エンジン１は、吸入・圧縮・爆発・排気の各工程を連続して行う気筒を複数備えたものであり、図６では一例として４気筒エンジンを例に示すが、他の気筒数のエンジンであっても良い。
【００２３】
コモンレール２は、インジェクタ３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように燃料配管（高圧燃料流路）６を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ４の吐出口と接続されている。
なお、インジェクタ３からのリーク燃料は、リーク配管（燃料還流路）７を経て燃料タンク８に戻される。
また、コモンレール２から燃料タンク８へのリリーフ配管（燃料還流路）９には、プレッシャリミッタ１１が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１１は圧力安全弁であり、コモンレール２内の燃料圧が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール２の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
【００２４】
インジェクタ３は、エンジン１の各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール２より分岐する複数の高圧燃料配管の下流端に接続されて、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する。なお、インジェクタ３の詳細は後述する。
【００２５】
サプライポンプ４は、コモンレール２へ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク８内の燃料をサプライポンプ４へ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール２へ圧送する高圧ポンプとを搭載しており、フィードポンプおよび高圧ポンプは共通のカムシャフト１２によって駆動される。なお、このカムシャフト１２は、図６に示されるように、エンジン１のクランク軸１３等によって回転駆動されるものである。
また、サプライポンプ４には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整するポンプ制御弁（以下、ＳＣＶ）１４が搭載されており、このＳＣＶ１４がＥＣＵ５によって調整されることにより、コモンレール圧が調整されるようになっている。
【００２６】
（インジェクタ３の説明）
次に、インジェクタ３の構造および作動原理を図７を参照して説明する。
インジェクタ３は、圧力制御室（背圧室）３１の圧力を電磁弁３２で制御してニードル３３を駆動する２バルブタイプであり、ＥＣＵ５より電磁弁３２に噴射指令（パルスＯＮ）が与えられると、電磁弁３２の弁体３２ａがリフトアップを開始すると同時に、出口オリフィス３４が開いて、入口オリフィス３５で減圧された圧力制御室３１の圧力が低下を開始する。
圧力制御室３１の圧力が開弁圧以下まで低下すると、ニードル３３が上昇を開始する。ニードル３３がノズルシート３６から離座すると、ノズル室３７とボディ３８に形成された燃料噴射孔３８ａとが連通し、ノズル室３７に高圧供給された燃料が燃料噴射孔３８ａから噴射される。そして、ニードル３３の上昇に従い、噴射率が上昇する。
【００２７】
ＥＣＵ５より電磁弁３２に与えられている噴射指令が停止（パルスＯＦＦ）すると、電磁弁３２の弁体３２ａがリフトダウンを開始する。そして、電磁弁３２の弁体３２ａが出口オリフィス３４を閉じると、圧力制御室３１の圧力が上昇を開始する。圧力制御室３１の圧力が閉弁圧以上まで上昇すると、ニードル３３が下降を開始する。ニードル３３が下降してノズルシート３６に着座すると、ノズル室３７と燃料噴射孔３８ａの連通が遮断されて、燃料噴射孔３８ａからの燃料噴射が停止する。
【００２８】
（ＥＣＵ５の基本構成）
ＥＣＵ５は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路等の機能を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータよりなる。なお、この実施例では、ＥＣＵ５と一体にＥＤＵ（エレクトリック・ドライブ・ユニットの略）が搭載されている例を示すが、ＥＤＵをＥＣＵ５とは別に搭載しても良い。なお、ＥＤＵには、インジェクタ３を通電駆動するインジェクタ駆動手段５ａ、およびサプライポンプ４のＳＣＶ１４を通電駆動するサプライポンプ駆動手段５ｂ（符号、図１参照）が搭載される。
【００２９】
ＥＣＵ５は、読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態等を含むエンジン１の運転状態に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行うようになっている。
ＥＣＵ５には、エンジンパラメータを検出するセンサ類として、図６に示すように、アクセル開度を検出するアクセルセンサ２１、エンジン回転数を検出する回転数センサ２２、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ２３、コモンレール圧を検出するコモンレール圧センサ２４、および他のエンジン運転状態等を検出するその他のセンサ２５が接続されている。
【００３０】
［実施例１の特徴］
ＥＣＵ５の要部構成を図１のブロック図を参照して説明する。
ＥＣＵ５は、燃料の各噴射毎に、ＲＯＭに記憶されたプログラム（マップや演算式等）と、ＲＡＭに読み込まれたエンジンパラメータとに基づいて、インジェクタ３の駆動制御（噴射制御）と、サプライポンプ４におけるＳＣＶ１４の駆動制御（開度制御）とを実行する。
ＥＣＵ５は、インジェクタ３の駆動制御のプログラムとして、噴射パターン決定手段と、目標噴射量算出手段４１と、目標噴射時期算出手段４２とを備える。
ＥＣＵ５は、ＳＣＶ１４の駆動制御のプログラム（サプライポンプ４の吐出圧制御のプログラム）として、目標圧力算出手段４３を備える。
【００３１】
噴射パターン決定手段（図示しない）は、現運転状態に応じた噴射パターン（単噴射形態、大熱量発生用噴射を単独で燃焼可能なクランク角にて噴射させる通常パイロット噴射形態、大熱量発生用噴射を単独では燃焼が困難な遅角側にて噴射させ、種火用噴射の圧縮着火による種火燃焼によって大熱量発生用噴射を着火させる遅角燃焼運転を実施するためのメイン遅角パイロット噴射形態など）を決定するプログラムである。
以下では、この実施例の理解を容易にするために、遅角燃焼運転を実施するメイン遅角パイロット噴射形態のみを例に説明する。
なお、メイン遅角パイロット噴射形態は、前段噴射の燃焼により後段噴射が着火し、前段噴射の消失により後段噴射が着火しない噴射形態の一例であり、実施例における種火用噴射は前段噴射に相当し、大熱量発生用噴射が後段噴射に相当するものである。
【００３２】
目標噴射量算出手段４１は、現運転状態に応じた目標噴射量Ｑを求め、その目標噴射量Ｑを得るための指令インジェクタ駆動時間を求め、この指令インジェクタ駆動時間に亘って噴射を実行させる噴射継続信号（具体的には噴射信号のＯＮの継続期間）を発生させる制御プログラムである。
具体的に、遅角燃焼運転を実施するメイン遅角パイロット噴射形態を行う場合は、（１）種火燃焼に必要な種火用噴射量Ｑｐを求め、（２）種火用噴射量Ｑｐに応じた種火用インジェクタ駆動時間Ｑｔｐを求め、（３）目標噴射量Ｑから種火用噴射量Ｑｐを差し引いて大熱量発生用噴射量Ｑｍを求め、（４）大熱量発生用噴射量Ｑｍに応じた大熱量発生用インジェクタ駆動時間Ｑｔｍを求めるものである。
【００３３】
目標噴射時期算出手段４２は、現運転状態に応じた理想の着火時期（期待される目標着火時期）で着火を開始するための基本噴射時期Ｔを求め、この基本噴射時期Ｔに噴射を開始させるための噴射指令タイミングを求めるものであり、この噴射指令タイミングにおいてインジェクタ駆動手段５ａに噴射開始信号（具体的には噴射信号のＯＮ）を発生させる制御プログラムである。
具体的に、遅角燃焼運転を実施するメイン遅角パイロット噴射形態を行う場合は、（１）種火用噴射の目標噴射時期Ｔｐを求め、（２）目標噴射時期Ｔｐに噴射を開始させるための種火用噴射指令タイミングＴｐ’を求め、（３）種火用噴射の終了から大熱量発生用噴射の開始までのインターバル（噴射停止期間）Ｔｉｎｔを求めるものであり、（４）種火用噴射指令タイミングＴｐ’においてインジェクタ駆動手段５ａに噴射開始信号（具体的には噴射信号のＯＮ）を種火用インジェクタ駆動時間Ｑｔｐに亘って発生させ、（５）種火用噴射の終了からインターバルＴｉｎｔが経過した大熱量発生用噴射指令タイミングにおいてインジェクタ駆動手段５ａに噴射開始信号（具体的には噴射信号のＯＮ）を大熱量発生用インジェクタ駆動時間Ｑｔｍに亘って発生させるものである。
この作動により、インジェクタ３の噴射率は、図１の上段の右側に示すように変化し、種火用噴射（プレ噴射）と大熱量発生用噴射（メイン噴射）によるメイン遅角パイロット噴射形態が実行される。
【００３４】
目標圧力算出手段４３は、現運転状態に応じた目標コモンレール圧（コモンレール供給圧）を求める制御プログラムであり、圧力制御手段４３ａでは、コモンレール圧センサ２４で読み取られる実コモンレール圧が、目標圧力算出手段４３で求めた目標コモンレール圧となるＳＣＶ開度を算出する。そして、圧力制御手段４３ａにおいて算出されたＳＣＶ開度がＳＣＶ１４で得られるようにサプライポンプ駆動手段５ｂに開弁信号（例えば、ＰＷＭ信号）を発生させる信号を与える。
【００３５】
（種火用噴射量Ｑｐの補正制御）
次に、メイン遅角パイロット噴射形態（以下、遅角燃焼運転）における種火用噴射量Ｑｐの補正制御を説明する。
遅角燃焼運転は、上述したように、大熱量発生用噴射を単独では燃焼が困難な遅角側にて噴射させ、種火用噴射の圧縮着火による種火燃焼によって大熱量発生用噴射を着火させて、燃焼圧力と燃焼温度を抑えて排気ガス中における特にＮＯｘを抑える運転であるため、種火燃焼による燃焼圧力と燃焼温度が小さく抑えられるように、種火用噴射量Ｑｐは大熱量発生用噴射を着火させるのに必要な最小量に設定される。
【００３６】
しかるに、コモンレール式燃料噴射システムに用いられるインジェクタ３等の一部が経時変化等によって特性が変化し、インジェクタ３から噴射される噴射量が変化し、種火用噴射が消失する可能性がある。
ここで、種火用噴射が消失した場合、後段の大熱量発生用噴射を着火させることができなくなる。すると、エンジントルクの低下や、エンジン回転数の低下を招くとともに、未燃焼ガスがエンジン１より排出される不具合が生じる。
このため、遅角燃焼運転を実施する場合は、種火用噴射が確実に噴射され、且つ確実に燃焼することが要求される。
【００３７】
そこで、この実施例１のコモンレール式燃料噴射システムには、少なくとも遅角燃焼運転中において、失火した気筒を検出する失火検出手段４４と、失火検出手段４４が失火を検出した際、失火した気筒の種火用噴射量Ｑｐを失火が解消するまで増加補正する種火用噴射量補正手段４５（前段噴射量補正手段に相当する）が設けられている。
【００３８】
（失火検出手段４４の説明）
実施例１の失火検出手段４４は、エンジン１の挙動変化を検出する機関挙動検出手段４６（センサ）と、エンジン１の挙動変化から「失火」および「失火した気筒の特定」を行う噴射不足判定手段４７とから構成される。
なお、実施例１における機関挙動検出手段４６は、エンジン１の回転数（エンジン１のクランク軸１３の回転速度）を検出する回転数センサ２２であり、噴射不足判定手段４７は、ＥＣＵ５に設けられたプログラムであり、回転数センサ２２の検出する回転速度の変化状態から、失火および失火した気筒を特定する。
【００３９】
ここで、噴射不足判定手段４７が、失火および失火した気筒を特定するメカニズムを図２を参照して説明する。なお、この例のエンジン１は４気筒であり、第１気筒♯１→第３気筒♯３→第４気筒♯４→第２気筒♯２の順序で爆発するものである。
（失火無しの例）
図２（ａ）の波形の実線は、失火の発生していない状態におけるクランク軸１３の速度変化（瞬時回転速度変化）を模式的に表したものであり、各気筒において圧縮と膨張を繰り返すため、気筒によらず同様の速度変化となる。
（第１気筒♯１に失火有りの例）
一方、第１気筒♯１の種火用噴射量Ｑｐが経時変化等により不足し、大熱量発生用噴射がうまく燃焼しない場合には、第１気筒♯１の発生トルクが不足し、図２（ｂ）の波形の実線に示すように、クランク軸１３の瞬時回転速度の落ち込みが大きくなる。
また、大熱量発生用噴射がうまく燃焼しない場合は、大熱量発生用噴射がうまく燃焼しない直後のクランク軸１３の速度上昇幅が、正常燃焼する場合に比べて小さくなる。
【００４０】
そして、噴射不足判定手段４７は、クランク軸１３の瞬時回転速度の落ち込みが正常燃焼する場合の全気筒平均に比べて所定値以上大きくなると「失火」を検出し、クランク軸１３の速度上昇幅が正常燃焼する場合の全気筒平均に比べて所定上昇幅に達しない気筒を「失火した気筒」として特定するプログラムである。
なお、クランク軸１３の瞬時回転速度の落ち込みが始まる箇所だけで「失火した気筒」を検出しても良いし、クランク軸１３の速度上昇幅が小さい気筒を「失火した気筒」として特定しても良い。
【００４１】
（種火用噴射量補正手段４５の説明）
種火用噴射量補正手段４５は、上述したように、失火検出手段４４が失火を検出した際、失火した気筒の種火用噴射量Ｑｐを失火が解消するまで増加補正し、失火が解消した種火用補正量Ｑｐｉに基づいて以降の種火用噴射量Ｑｐを補正するものであり、図１に示すように、失火した気筒の基本種火用噴射量Ｑｐａに加算する種火用補正量Ｑｐｉを求める補正量算出手段４８と、種火用補正量Ｑｐｉを不揮発性メモリ等の記憶装置に記憶させて、記憶した種火用補正量Ｑｐｉを次回以降の遅角燃焼運転時の基本種火用噴射量Ｑｐａに反映させる補正量記憶手段４９とで構成される。
【００４２】
種火用噴射量補正手段４５の具体的な構成を、図３を参照して説明する。
種火用噴射量補正手段４５は、学習実施判定手段５１、運転状態調整手段５２、漸増手段５３、上述した補正量記憶手段４９、補正反映手段５４および異常判定手段５５を備える。
【００４３】
（学習実施判定手段５１の説明）
学習実施判定手段５１は、車両の走行距離が所定の距離間隔（例えば、１０００ｋｍ毎等）に達したか否かを判定する判定実施指示手段５１ａと、エンジン１の暖機が終了したアイドリング状態であるか否かを判定するアイドリング判定手段５１ｂとからなり、エンジン１の動作期間が所定の間隔に達し、且つエンジン１の運転状態が安定した時に、学習条件の成立を判定するプログラムである。
なお、エンジン１の暖機の終了は、エンジン１の冷却水温度が所定温度以上であることで検出する。また、アイドリング状態は、アクセル開度が０（ゼロ）であるか、またはエンジン回転数が所定のアイドリング回転数であるかの少なくとも一方によって検出するものである。
【００４４】
このように、車両の走行距離が所定の距離間隔に達してから学習運転（後述する運転状態調整手段５２による失火が起こりやすい状態）を実施するため、運転が不安定な学習運転の頻度が下がる。
また、暖機の終了したアイドリング時に学習運転を実施するため、例えば、アクセル操作による急激な燃焼状態の変化を失火と誤認識する不具合がなく、「走行状態に起因したエンジン回転数の変化」と「失火」とを容易に区別することができ、安定して失火し易い運転状態において失火の発生状態を検出することができる。即ち、失火検出精度を高めることができる。
【００４５】
（運転状態調整手段５２の説明）
運転状態調整手段５２は、上述した学習実施判定手段５１が学習条件の成立を判定した際に、遅角燃焼運転で、且つ種火用噴射量Ｑｐの不足によって失火が起こりやすい状態にエンジン１の運転状態を調整するプログラムである。
このように、意図的に種火用噴射量Ｑｐの不足によって失火の起こり易い運転状態にすることにより、失火が生じやすい気筒を検出することができる。即ち、学習運転時に失火が生じ易い気筒を判別して、その気筒の種火用噴射量Ｑｐを補正することにより、通常（学習運転以外）の遅角燃焼運転中に失火が生じるのを未然に防ぐことができる。
【００４６】
（漸増手段５３の説明）
漸増手段５３は、上述した失火検出手段４４（機関挙動検出手段４６および噴射不足判定手段４７）が失火を検出した際に、失火した気筒の種火用噴射量Ｑｐを漸次増加させるプログラムである。
通常「漸増」とは、図４の実線Ａに示す増加パターンを示すが、実線Ａに示す増加パターンで種火用噴射量Ｑｐの補正を行うと、失火から着火に至る時間が長くなってしまう。この間、失火が生じてエンジン１の運転状態が不安定であり、乗員に不快感を与える可能性がある。
【００４７】
そこで、この実施例の漸増手段５３は、噴射回数初期の種火用補正量Ｑｐｉの増加割合を大きくし、失火のまま噴射回数が多くなると種火用補正量Ｑｐｉの増加割合を減らす初期急増パターンを備える。即ち、失火のまま噴射回数が増加するに従い、種火用噴射量Ｑｐ（基本種火用噴射量Ｑｐａ＋種火用補正量Ｑｐｉ）を図４の実線Ｂに示す増加曲線を描いて増加させる。
このように、噴射回数初期の種火用補正量Ｑｐｉの増加割合を大きくすることにより、失火を短時間で無くすことができる。
また、噴射回数が多くなると種火用補正量Ｑｐｉの増加割合を減らすことにより、失火が無くなる種火用補正量Ｑｐｉの補正精度を高めることができる。これによって、種火用噴射量ＱｐがＮＯｘ低減効果を喪失するほど多くなるのを防ぐことができる。
【００４８】
なお、この実施例では、インジェクタ駆動時間のベースとなる種火用噴射量Ｑｐを増加補正する例を示すが、後述するようにコモンレール圧を高めることで実際の種火用噴射量Ｑｐを増やすことができるため、目標コモンレール圧を漸増補正するように設けても良い。
【００４９】
（補正量記憶手段４９の説明）
補正量記憶手段４９は、上述した漸増手段５３による種火用噴射量Ｑｐの補正によって、失火が無くなった時の種火用補正量Ｑｐｉ（学習値）を、ＥＣＵ５の記憶装置に記憶させるプログラムである。
この実施例の補正量記憶手段４９は、失火が無くなった時の種火用補正量Ｑｐｉを一旦記憶装置のＲＡＭに格納し、イグニッションスイッチのＯＦＦ時にＲＡＭに格納した種火用補正量Ｑｐｉを記憶装置の不揮発性メモリに書き込む。
【００５０】
（補正反映手段５４の説明）
補正反映手段５４は、上述した補正量記憶手段４９によって記憶された種火用補正量Ｑｐｉを、少なくとも遅角燃焼運転中の種火用噴射量Ｑｐに反映させるプログラムである。なお、図３中は、補正反映手段５４が補正量記憶手段４９に含まれるものとして表している。
この実施例の補正反映手段５４は、イグニッションスイッチのＯＮ時に記憶装置の不揮発性メモリに書き込まれた種火用補正量Ｑｐｉを読み出し、補正量初期値として少なくとも遅角燃焼運転中の種火用噴射量Ｑｐに反映させる。
【００５１】
ここで、種火用噴射量Ｑｐを種火用補正量Ｑｐｉによって増加補正する具体例を説明する。
車両の出荷時（機差中央値）、インジェクタ駆動時間と噴射量との関係（Ｔｑ−Ｑ特性）が図５（ｂ）の実線Ａに示すものである場合、基本種火用噴射量Ｑｐａに基づくインジェクタ駆動時間とすることで実際の種火用噴射量を目標種火用噴射量Ｑｐ０に一致できる。
しかるに、インジェクタ３等の経時変化により、インジェクタ駆動時間と噴射量との関係（Ｔｑ−Ｑ特性）が図５（ｂ）の実線Ｂに示すように変化した場合、基本種火用噴射量Ｑｐａに基づくインジェクタ駆動時間では、実際の種火用噴射量Ｑｐ１は目標種火用噴射量Ｑｐ０に比較して極めて小さくなり、大熱量発生用噴射の失火を招く。
そこで、この実施例では、基本種火用噴射量Ｑｐａに種火用補正量Ｑｐｉを加算して種火用噴射量Ｑｐ（計算値）を増加させ、補正した種火用噴射量Ｑｐに基づくインジェクタ駆動時間（長く補正された駆動時間）でインジェクタ３を制御することにより、実際の種火用噴射量Ｑｐ２を目標種火用噴射量Ｑｐ０に一致させるものである。
【００５２】
ここで、インジェクタ３から噴射させる噴射量は、図５（ａ）に示すように、（１）インジェクタ駆動時間が長いほど増えるとともに、（２）コモンレール圧が高いほど増える。
そこで、この実施例では、基本種火用噴射量Ｑｐａに種火用補正量Ｑｐｉを加算して種火用噴射量Ｑｐを増加させる例を示すが、目標圧力算出手段４３による目標コモンレール圧Ｐを増加補正することで、種火用噴射量Ｑｐを補正するようにしても良い。
【００５３】
なお、この実施例では、遅角燃焼運転における種火用噴射量Ｑｐの補正に論点を絞って説明している。しかし、インジェクタ３の経時変化によって種火用噴射量Ｑｐが低下している場合は、大熱量発生用噴射量Ｑｍなど、他の噴射量も低下している可能性がある。そこで、失火が無くなった時の種火用補正量Ｑｐｉに基づいて、大熱量発生用噴射量Ｑｍなど、他の噴射量も補正するように設けても良い。
【００５４】
（異常判定手段５５の説明）
異常判定手段５５は、種火用補正量Ｑｐｉの増加量が、予め設定された閾値を超えた場合に、異常を判定するプログラムである。
具体的には、種火用補正量Ｑｐｉの増加量が閾値を超えると、ランプ等の視覚表示手段（図示しない）によって、乗員に異常が生じた旨の表示を行うとともに、閾値を超えた気筒のインジェクタ３に異常が生じた旨の故障判定信号を故障処理システム（ダイアグツール）に出力する。
この異常判定手段５５の作動により、インジェクタ３の劣化の範囲を抑えることができ、エンジン性能の劣化を未然に防ぐことが可能になるとともに、故障処理（メンテナンス）を容易に進めることが可能になる。
【００５５】
（実施例１の効果）
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、上述したように、（ａ）車両の走行距離（エンジン１の動作期間）が所定の間隔に達し、且つアイドリング状態（エンジン１の運転状態が安定した学習条件の成立）の時に、（ｂ）遅角燃焼運転で、且つ種火用噴射量Ｑｐの不足によって失火が起こりやすい状態にエンジン１の運転状態を調整する。そして、（ｃ）失火検出手段４４が失火を検出すると、失火した気筒の種火用噴射量Ｑｐを漸次増加させ、（ｄ）失火が無くなった際の種火用補正量Ｑｐｉを記憶する。その後、（ｅ）エンジン１の運転中（少なくとも遅角燃焼運転中）は、記憶した種火用補正量Ｑｐｉを、他の種火用噴射量Ｑｐに反映させるものである。
【００５６】
このように、車両の走行距離（エンジン１の動作期間の一例）が所定の間隔に達した時に、学習運転（種火用噴射量Ｑｐの不足によって失火が起こりやすい状態）を実施するため、学習運転の頻度が下がる。即ち、エンジン１の運転状態が不安定な学習運転の頻度を下げることができ、乗員に学習運転による不快を与える頻度を下げることができる。
また、エンジン１の運転状態が安定したアイドリング状態で学習運転を行うため、外乱が抑えられ、種火用補正量Ｑｐｉの算出精度を高めることができる。これによって、種火用噴射量ＱｐがＮＯｘ低減効果を喪失するほど多くなるのを確実に防ぐことができる。
さらに、エンジン１の運転中の少なくとも遅角燃焼運転中は、高い精度で求めた種火用補正量Ｑｐｉで種火用噴射量Ｑｐが補正されるため、遅角燃焼運転を長期に亘り確実に実施することができる。即ち、長期に亘り、遅角燃焼運転によって排気ガス中のＮＯｘを抑えることができる。
【実施例２】
【００５７】
以下の各実施例は、上記実施例１で示した失火検出手段４４（機関挙動検出手段４６と噴射不足判定手段４７）が異なるものであり、以下の各実施例毎において失火検出手段４４を説明する。なお、以下の各実施例において実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
【００５８】
実施例２の失火検出手段４４は、エンジン１の排気温度の変動から、エンジン１の失火を検出するものであり、機関挙動検出手段４６としてエンジン１の排気管に接続される排気温センサ（図示しない）を用いるものである。
種火用噴射が不足して大熱量発生用噴射が燃焼しないで失火が発生した場合、失火が発生した際の排気温度が正常な他気筒の温度に比較して低下する。実施例２の噴射不足判定手段４７は、この排気温度の低下を検出することで、失火した気筒を判定するプログラムである。
【００５９】
排気温度によって失火した気筒を判定する技術では、排気温センサに高い応答性が要求される。特に、１つの排気温センサで全ての気筒の排気温度の変動をモニターする場合は、非常に高い温度検知の応答性が要求される。また、各気筒毎に独立した排気温センサを設ける場合は、１つに比較して応答性を下げることができるが、コストアップする不具合がある。さらに、エンジン回転数の情報は全ての車両に必要であり、全ての車両に回転数センサ２２は搭載されるが、排気温センサを搭載していない車両への適用はコストアップを招く不具合がある。
しかし、排気温度によって失火気筒を特定することで、エンジン回転数によって失火気筒を特定するよりも、ＥＣＵ５の演算負荷を軽減することができる。また、ＥＣＵ５の演算負荷の軽減により、学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）の実施可能な運転領域を拡大することができる。
【実施例３】
【００６０】
実施例３の失火検出手段４４は、エンジン１の排気ガスの空燃比の変動から、エンジン１の失火を検出するものであり、機関挙動検出手段４６としてエンジン１の排気管に接続される空燃比センサ（酸素濃度検出センサ等のラムダセンサ：図示しない）を用いるものである。
種火用噴射が不足して大熱量発生用噴射が燃焼しないで失火が発生した場合、失火が発生した際の酸素濃度（Ａ／Ｆ）が正常な他気筒の酸素濃度（Ａ／Ｆ）に比較して上昇する。実施例３の噴射不足判定手段４７は、この酸素濃度（Ａ／Ｆ）の上昇を検出することで、失火した気筒を判定するプログラムである。
【００６１】
排気ガスの空燃比によって失火した気筒を判定する技術では、空燃比センサに高い応答性が要求される。特に、１つの空燃比センサで全ての気筒の空燃比の変動をモニターする場合は、非常に高い空燃比検知の応答性が要求される。また、各気筒毎に独立した空燃比センサを設ける場合は、１つに比較して応答性を下げることができるが、コストアップする不具合がある。さらに、エンジン回転数の情報は全ての車両に必要であり、全ての車両に回転数センサ２２は搭載されるが、空燃比センサを搭載していない車両への適用はコストアップを招く不具合がある。
しかし、排気ガスの空燃比によって失火気筒を特定することで、エンジン回転数によって失火気筒を特定するよりも、ＥＣＵ５の演算負荷を軽減することができる。また、ＥＣＵ５の演算負荷の軽減により、学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）の実施可能な運転領域を拡大することができる。
【実施例４】
【００６２】
実施例４の失火検出手段４４は、エンジン１の気筒内の圧力である筒内圧の変動から、エンジン１の失火を検出するものであり、機関挙動検出手段４６として図８に示すようにエンジン１の各気筒の筒内圧力を検出する筒内圧センサ６１を用いるものである。
種火用噴射が正常に噴射して大熱量発生用噴射が燃焼した場合、図９の実線Ａに示すように、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）において、メイン燃焼により正常燃焼の筒内圧Ｐ０が得られる。
しかし、種火用噴射が不足して大熱量発生用噴射が燃焼しないで失火が発生した場合、図９の破線Ｂで示すように、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）において、正常燃焼の筒内圧Ｐ０より低い筒内圧Ｐ１となる。
実施例４の噴射不足判定手段４７は、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）における筒内圧を検出し、その時の筒内圧が正常燃焼の筒内圧Ｐ０より所定の閾値幅以上に低い場合に、その気筒の失火を判定するプログラムである。
【００６３】
筒内圧センサ６１を用いることで予め定めた所定のクランク角の筒内圧の情報を得ることができ、簡便かつ確実に大熱量発生用噴射の燃焼の有無を検出することができる。
また、筒内圧センサ６１を用いる技術は、各気筒毎に独立して配置する必要があり、筒内圧センサ６１を搭載していない車両への適用はコストアップを招く不具合がある。
しかし、筒内圧センサ６１によって失火気筒を特定することで、エンジン回転数によって失火気筒を特定するよりも、ＥＣＵ５の演算負荷を軽減することができる。また、ＥＣＵ５の演算負荷の軽減により、学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）の実施可能な運転領域を拡大することができる。
【実施例５】
【００６４】
実施例５の失火検出手段４４は、エンジン１の気筒内のイオン電流値の変動から、エンジン１の失火を検出するものであり、機関挙動検出手段４６として図１０に示すように、エンジン１の各気筒の燃焼室内のイオン電流値を検出するイオン電流値センサ６２を用いるものである。なお、イオン電流値センサ６２は、例えば燃焼室内に挿入されるグロープラグにイオン電流検出機能を併せ持たせたものであり、燃焼室内にイオンが発生した際に、そのイオンによってイオン電流が流れる構成となっており、イオン電流が流れるとその電流量に応じた信号をＥＣＵ５に出力するようになっている。
【００６５】
種火用噴射が正常に噴射して大熱量発生用噴射が燃焼した場合、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）において、メイン燃焼により正常燃焼のイオン電流値が得られる。
しかし、種火用噴射が不足して大熱量発生用噴射が燃焼しないで失火が発生した場合、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）において、正常燃焼のイオン電流値より低いイオン電流値となる。
実施例５の噴射不足判定手段４７は、所定のクランク角（例えば、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ）におけるイオン電流値を検出し、その時のイオン電流値が正常燃焼におけるイオン電流値よりも所定の閾値幅以上に低い場合に、その気筒の失火を判定するプログラムである。  
【００６６】
イオン電流値センサ６２を用いることで予め定めた所定のクランク角の筒内圧の情報を得ることができ、簡便かつ確実に大熱量発生用噴射の燃焼の有無を検出することができる。
また、イオン電流値センサ６２を用いる技術は、各気筒毎に独立して配置する必要があり、イオン電流値センサ６２を搭載していない車両への適用はコストアップを招く不具合がある。
しかし、イオン電流値センサ６２によって失火気筒を特定することで、エンジン回転数によって失火気筒を特定するよりも、ＥＣＵ５の演算負荷を軽減することができる。また、ＥＣＵ５の演算負荷の軽減により、学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）の実施可能な運転領域を拡大することができる。
【実施例６】
【００６７】
実施例６の失火検出手段４４は、エンジン１の燃焼音の変動から、エンジン１の失火を検出するものであり、機関挙動検出手段４６として図１１に示すように、エンジン１の振動を検出することで燃焼音を検出する燃焼音センサ６３を備える。
この燃焼音センサ６３は、各気筒の燃焼振動を検出可能な位置（例えば、エンジン１の中央部近傍）に配置されて各気筒の燃焼音を検出するものであり、メイン燃焼が発生するクランク角における所定周波数成分（燃焼音を検出するのに適した周波数）における燃焼音圧を検出するものである。
【００６８】
種火用噴射が正常に噴射して大熱量発生用噴射が燃焼した場合、所定のクランク角間隔（例えば、ＡＴＤＣ１０〜３０°ＣＡ）において、メイン燃焼による燃焼音圧が得られる。
しかし、種火用噴射が不足して大熱量発生用噴射が燃焼しないで失火が発生した場合、所定のクランク角間隔（例えば、ＡＴＤＣ１０〜３０°ＣＡ）において正常燃焼の燃焼音圧より低い燃焼音圧となる。
実施例６の噴射不足判定手段４７は、所定のクランク角間隔（例えば、ＡＴＤＣ１０〜３０°ＣＡ）における燃焼音圧を検出し、その時の燃焼音圧が正常燃焼における燃焼音圧よりも所定の閾値幅以上に低い場合に、その気筒の失火を判定するプログラムである。
【００６９】
燃焼音を検出する燃焼音センサ６３は１つで済むが、燃焼音センサ６３を搭載していない車両への適用はコストアップを招く不具合がある。
しかし、燃焼音センサ６３によって失火気筒を特定することで、エンジン回転数によって失火気筒を特定するよりも、ＥＣＵ５の演算負荷を軽減することができる。また、ＥＣＵ５の演算負荷の軽減により、学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）の実施可能な運転領域を拡大することができる。
【００７０】
［変形例］
上記の実施例では、メイン遅角パイロット噴射形態の一例として、大熱量発生用噴射の前に、１回の種火用噴射を実行する例を示した。
これに対し、図１２（ａ）に示すように、大熱量発生用噴射の前に、複数回の種火用噴射（前段噴射）を実行させても良い。また、大熱量発生用噴射を複数回に分けて噴射させても良い。
さらに、図１２（ｂ）に示すように、前段噴射の燃焼を引き継いで、続く後段噴射を燃焼させる噴射形態（遅角燃焼運転とは異なる噴射形態を含む）の全てに本発明を適用しても良い。
【００７１】
上記の実施例では、アイドリング時に学習運転（失火を診断して種火用噴射量Ｑｐを補正する運転）を実施するように設けたが、アイドリング以外であってもエンジン１が安定状態であれば、学習運転を実施するように設けても良い。また、エンジン１の運転状態を例えば回転数域において層別化し、各層毎に種火用補正量Ｑｐｉ（または前段補正量）を求めるように設けても良い。
【００７２】
上記の実施例では、電磁弁３２を搭載する２バルブタイプのインジェクタ３を用いる例を示したが、リニアソレノイド（ピエゾアクチュエータ、電磁アクチュエータ等）が直接ニードル３３を駆動するインジェクタを搭載するディーゼルエンジン制御システムに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、本発明をコモンレール式燃料噴射システムに適用した例を示したが、コモンレールを用いないディーゼルエンジン制御システムに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】燃料噴射制御の概略ブロック図である（実施例１）。
【図２】失火した気筒を検出する手段の説明図である（実施例１）。
【図３】種火用補正量の算出制御の概略ブロック図である（実施例１）。
【図４】種火用噴射量の増加パターンを示すグラフである（実施例１）。
【図５】コモンレール圧に対するインジェクタ駆動時間と噴射量の関係、およびインジェクタ駆動時間と噴射量の関係を示すグラフである（実施例１）。
【図６】コモンレール式燃料噴射システムの概略図である（実施例１）。
【図７】インジェクタの概略断面図である（実施例１）。
【図８】コモンレール式燃料噴射システムの概略図である（実施例４）。
【図９】クランク角と筒内圧力との関係を示すタイムチャートである（実施例４）。
【図１０】コモンレール式燃料噴射システムの概略図である（実施例５）。
【図１１】コモンレール式燃料噴射システムの概略図である（実施例６）。
【図１２】異なる噴射パターンを示す説明図である（変形例）。
【符号の説明】
【００７４】
１  エンジン（内燃機関）
３  インジェクタ
５  ＥＣＵ（制御装置）
４４  失火検出手段
４５  種火用噴射量補正手段（前段噴射量補正手段）
４８  補正量算出手段
４９  補正量記憶手段
５１  学習実施判定手段
５２  運転状態調整手段
５３  漸増手段
５４  補正反映手段
５５  異常判定手段
６１  筒内圧センサ
６２  イオン電流値センサ
６３  燃焼音センサ
【図１】
2006083719.tif 000003
【図２】
2006083719.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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